[發明專利]一種可見光響應水性光催化噴涂漿料的制備方法

有效

• 申請號: 201210050444.7
• 申請日: 2012-02-29
• 公開（公告）號: CN102614940A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 曹文斌;劉文秀;劉軍娜;邵威娜
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: B01J37/02
• 分類號: B01J37/02
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 皋吉甫

技術領域

?本發明屬于無機材料領域，涉及環保相關領域使用的可見光響應的納米二氧化鈦光催化噴涂漿料的制備方法。

背景技術

TiO₂光催化環境凈化材料由于可將光能轉化為化學能，可以廣泛應用于污水處理、空氣凈化、抗菌除臭、防霧自清潔等領域。但目前絕大多數TiO₂環境凈化材料只能在紫外光照射下發揮作用，極大地限制了該類材料的光催化效率與應用領域。為了解決TiO₂光催化環境凈化材料對紫外線依賴的局限性、制備具有高效可見光活性的TiO₂環境凈化材料、降低生產成本和提高光催化效率是本領域發展的必然趨勢。

目前市場上納米TiO₂產品主要是納米TiO₂粉體分散體系，這些體系由于使用了各種高分子的有機分散穩定劑對其進行表面改性，大都穩定性較差且光催化性能相比粉體而言下降嚴重。最重要的是這些產品基本大都由于只能在紫外光下才能發揮作用而無法在日常生活空間中應用，應用范圍十分有限。因此，制備出易于負載的，可見光下具有良好的光催化性能的二氧化鈦噴涂漿料成為當前光催化領域的研究熱點。

發明內容

本發明的目的是提供一種適合噴涂、附著力優異并且在可見光下具有良好光催化性能的光催化噴涂漿料的制備方法。

發明的光催化噴涂漿料的制備通過以下技術方案實現：

1、?????????首先將水800~1000重量份、潤濕分散劑（二硅酸鈉、偏硅酸鈉、焦磷酸鈉、磷酸三鈉、磷酸四鈉、六偏磷酸鈉的一種或幾種混合物）0.1~3重量份、增稠分散劑（膨潤土、凹凸棒土、蒙脫石、水輝石、海泡石中的一種或幾種混合物）10~100重量份，高速攪拌30min后得到分散液。

2、?????????稱取可見光響應的納米二氧化鈦粉體（氮摻雜納米二氧化鈦粉體、鐵摻雜納米二氧化鈦粉體、鐵氮共摻雜納米二氧化鈦粉體、鉻摻雜納米二氧化鈦粉體、鎢摻雜納米二氧化鈦粉體、鉻氮共摻雜納米二氧化鈦粉體中的一種或幾種）按照4~1000重量份的比例高速攪拌的條件下分散于一定量預先攪拌均與的分散液中得到混合料。

3、?????????將上述混合料放入砂磨機砂磨2~12h后加入有效粘接成膜成分（三氧化鋁溶膠、二氧化硅溶膠、二氧化鈦溶膠、三氧化鎢溶膠和氧化鋅溶膠中的一種或幾種混合物）50~300重量份，繼續砂磨30min后進行脫泡攪拌1h后即得到噴涂用二氧化鈦光催化噴涂漿料。

本發明克服現有技術不足，基于自主開發的高分散性能的，具有良好可見光響應能力的各種摻雜納米二氧化鈦粉體，通過選用無機分散劑和無機成膜粘接成分，既克服了有機物表面包覆對光催化性能的影響又通過引入其他無機氧化物進行復合改性，從而進一步提高了噴涂漿料的可見光光催化性能，經過優化噴劑配方開發出了便于負載的，可見光下具有良好的光催化性能的二氧化鈦噴涂漿料。

本發明中涉及可見光響應的氮摻雜銳鈦礦型納米二氧化鈦，其具體制備工藝記載在中國專利申請《一種氮摻雜銳鈦礦型納米二氧化鈦的制備方法》中，該專利授權號：ZL200510011665.3，授權日期：2007年6月20日，申請人北京科技大學，以下簡稱為專利1。

本發明中涉及可見光響應的其他摻雜銳鈦礦型納米二氧化鈦，其具體制備工藝記載在申請人所發表的其他參考文獻中^[1-3]。

[1]曲曉光，宋云婷，劉青，曹文斌，Cr摻雜納米TiO2的制備及其可見光催化性能，材料研究學報，Vol.24,?No.2,?June?2010,?pp144-14.

[2]?Wen-Xiu?LIU,?Jing?MA,?Xiao-Guang?QU,?and?Wen-Bin?CAO,?Hydrothermal?Synthesis?of?(Fe,?N)?co-doped?TiO₂?Powders?and?Their?Photocatalytic?Properties?under?Visible?Light?Irradiation,?Journal?of?Research?on?Chemical?Intermediates,?2009(35)321-328